CNC(컴퓨터 수치 제어) 가공은 제조 산업에 혁명을 가져온 최첨단 기술입니다. 이 포괄적인 가이드에서 우리는 다음과 같은 세계를 탐구할 것입니다. CNC 가공, 다양한 유형의 CNC 가공 공정을 이해하는 데 특히 중점을 둡니다. CNC 가공 영역에 입문하는 초보자에게 이 가이드는 기본 사항을 파악하고 미묘한 차이를 살펴보며 현대 제조에서 CNC 가공의 중요성을 인식할 수 있는 귀중한 자료입니다.
CNC 가공의 종류
제조 및 정밀 엔지니어링 분야에서 CNC 가공은 초석 기술입니다. 이는 복잡하고 정확한 부품을 생산하기 위한 컴퓨터 프로그래밍과 가공 프로세스의 융합을 나타냅니다. 이 다면적인 영역을 효과적으로 탐색하려면 다양한 유형의 CNC 가공을 이해해야 합니다. 이 섹션에서는 이러한 유형의 복잡성을 조사하여 관련 핵심 개념, 기술 및 프로세스를 설명하는 동시에 현대 제조에서 이들 유형이 중추적인 역할을 강조합니다.
CNC 밀링
CNC 가공의 초석인 CNC 밀링은 회전하는 절삭 공구를 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 다재다능하고 정밀한 제조 공정입니다. 이 섹션에서는 복잡한 내용을 살펴보겠습니다. CNC 밀링, 프로세스를 설명하고 사용된 장비와 도구를 검토하며 현대 제조 분야의 광범위한 응용 프로그램과 장점을 강조합니다.
장비 및 도구
- 제 분기: CNC 밀링 머신은 소형 벤치탑 모델부터 대형 산업용 기계까지 다양한 크기와 구성으로 제공됩니다. 절삭 공구를 고정하고 컴퓨터 제어에 따라 X, Y 및 Z 축을 따라 이동할 수 있는 스핀들이 장착되어 있습니다.
- 절단 도구: 엔드밀, 볼밀, 페이스밀은 CNC 밀링에 사용되는 일반적인 유형의 절삭 공구입니다. 다양한 재료와 절단 요구 사항에 맞게 다양한 크기, 모양 및 재료로 제공됩니다.
- 작업대 장치: 고정 장치, 바이스 및 클램프는 공작물을 밀링 기계의 작업대에 고정합니다. 이러한 장치는 가공 공정 중 안정성과 정확성을 보장합니다.
CNC 터닝
- 제어 시스템: CNC 밀링 머신은 CNC 프로그램을 해석하고 이를 기계 구성 요소의 정확한 움직임으로 변환하는 제어 시스템을 통해 작동 및 프로그래밍됩니다.
CNC 밀링의 장점
정도: CNC 밀링 기계는 엄격한 공차와 높은 수준의 정밀도를 달성하여 생산 시 일관된 품질을 보장합니다.
효율성 : CNC 밀링은 리드 타임을 줄이고 재료 낭비를 최소화하는 빠르고 효율적인 프로세스입니다.
다양성: 금속, 플라스틱, 복합재, 목재 등 다양한 재료를 처리할 수 있어 다양한 응용 분야에 적합합니다.
복잡한 기하학: CNC 밀링은 복잡한 디테일과 미세한 표면 마감으로 복잡하고 복잡한 부품을 생산하는 데 탁월합니다.
CNC 터닝은 제조업에서 중추적인 역할을 하는 정밀 가공 공정입니다. 이 섹션에서는 CNC 터닝의 세계를 탐구하고, 프로세스와 그 중요성을 설명하고, 사용되는 기계와 도구를 자세히 설명하고, CNC 터닝으로 막대한 이익을 얻을 수 있는 산업의 예를 제공합니다.
가공의 중요성
CNC 터닝은 여러 가지 이유로 현대 가공에서 엄청난 중요성을 갖습니다.
- 높은 정밀도: CNC 선반 기계는 매우 엄격한 공차와 표면 마감을 달성할 수 있으므로 정밀도가 요구되는 중요한 부품을 생산하는 데 이상적입니다.
- 효율성 : 이 프로세스는 효율적이며 최소한의 낭비로 원통형 부품을 신속하게 생성하여 생산 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.
- 다양성: CNC 터닝은 금속, 플라스틱, 복합재 등 다양한 재료에 적용할 수 있어 적용 범위가 확대됩니다.
- 복잡한 기하학: 나사산, 홈, 윤곽 등 복잡한 기능을 갖춘 복잡한 부품을 생산하여 다양한 설계 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
기기
CNC 터닝 머신
CNC 터닝 머신은 CNC 터닝 공정의 핵심입니다. 이는 다음과 같은 주요 구성 요소로 구성됩니다.
- 축: 스핀들은 공작물을 고정하고 제어된 속도로 회전시킵니다.
- 공구 홀더: 공구 홀더는 절삭 공구를 단단히 고정하고 여러 축을 따라 이동할 수 있습니다.
- 터릿: 다축 CNC 터닝 머신에서 여러 공구 위치를 갖춘 터렛을 사용하면 가공 중에 자동으로 공구를 변경할 수 있습니다.
- 제어 시스템: CNC 밀링과 유사하게 CNC 터닝 머신은 CNC 프로그램을 해석하는 제어 시스템을 통해 작동 및 프로그래밍됩니다.
절단 도구
CNC 터닝에 사용되는 절삭 공구는 재료 및 특정 가공 요구 사항에 따라 다릅니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
- 터닝 인서트: 인덱서블 초경 또는 세라믹 인서트는 황삭 및 정삭 작업에 사용됩니다.
- 보링 바: 이러한 도구는 기존 구멍을 확대하거나 내부 기능을 만드는 데 사용됩니다.
- 스레드 밀: 스레드 밀은 원통형 부품에 스레드를 생성하는 데 사용됩니다.
CNC 드릴링
CNC 드릴링은 금속, 플라스틱 및 복합재를 포함한 다양한 재료에 정확한 치수, 깊이 및 정렬로 구멍을 만드는 데 초점을 맞춘 가공 프로세스입니다. 높은 반복성, 정확성, 속도 등 여러 가지 장점을 제공하므로 홀 품질이 가장 중요한 응용 분야에 선호됩니다.
CNC 드릴링 작업에 사용되는 장비
- CNC 드릴링 머신
CNC 드릴링 머신은 수직 머시닝 센터, 수평 머시닝 센터, 전용 드릴링 머신 등 다양한 구성으로 제공됩니다. 이러한 기계에는 드릴 도구를 고정하는 스핀들이 장착되어 있으며 컴퓨터 제어에 따라 여러 축을 따라 이동할 수 있습니다. CNC 제어 시스템은 프로그램을 해석하고 드릴링 프로세스를 안내합니다.
- 드릴 도구
CNC 드릴링 작업에 사용되는 드릴 도구는 일반적으로 트위스트 드릴 비트이지만, 응용 분야의 요구 사항에 따라 스텝 드릴 또는 카운터싱크 드릴과 같은 특수 드릴 비트도 사용할 수 있습니다. 드릴 도구의 선택은 구멍 크기, 재료, 원하는 구멍 마감과 같은 요소에 따라 달라집니다.
- 작업장치를 들고
공작물은 바이스, 고정 장치 및 클램프와 같은 작업 고정 장치를 사용하여 CNC 드릴링 작업 중에 제자리에 안전하게 고정됩니다. 이러한 장치는 가공 공정 중 안정성과 정확성을 보장하여 공작물 이동이나 진동을 방지합니다.
CNC 연삭
CNC 연삭은 연마재 또는 연삭 휠을 사용하여 공작물에서 재료를 제거하는 가공 공정입니다. 절삭 공구가 절단 또는 전단을 통해 재료를 제거하는 터닝 또는 밀링과 같은 기존의 가공 방법과 달리 연삭은 마모에 의해 재료를 제거하는 연마 입자를 사용합니다. 이 프로세스는 매우 매끄러운 표면, 정확한 치수 및 높은 수준의 정확도를 달성하는 능력으로 알려져 있습니다.
CNC 연삭 전문 기계
CNC 연삭에는 공정의 고유한 요구 사항을 처리하도록 설계된 특수 기계가 필요합니다.
- 바퀴를 연삭
그라인딩 휠은 CNC 연삭기의 핵심입니다. 이는 특정 구조로 함께 결합된 연마 입자로 구성됩니다. 연삭 휠의 선택은 연삭되는 재료, 표면 마감 요구 사항 및 공차와 같은 요소에 따라 달라집니다. 일반적인 연마 재료에는 산화알루미늄, 탄화규소, CBN(입방정 질화붕소)이 포함됩니다.
- 워크홀딩 장치
척, 콜릿 또는 자석 고정 장치와 같은 특수 작업 고정 장치를 사용하여 CNC 연삭 중에 공작물을 제자리에 고정합니다. 이러한 장치는 연삭 공정 중에 공작물이 안정적이고 적절하게 정렬되어 정확하고 일관된 결과를 얻을 수 있도록 보장합니다.
- CNC 제어 시스템
CNC 연삭기에는 연삭 휠과 공작물의 움직임을 정밀하게 제어하는 고급 제어 시스템이 장착되어 있습니다. 제어 시스템은 CNC 프로그램을 해석하여 휠 속도, 절삭 깊이, 이송 속도와 같은 연삭 매개변수를 결정합니다.
- 스핀들
스핀들은 연삭 휠을 고속으로 회전시키는 역할을 합니다. 원하는 표면 조도와 재료 제거율을 달성하려면 스핀들 설계와 속도를 선택하는 것이 중요합니다.
CNC 라우팅
CNC 라우팅에는 컴퓨터 제어 라우터를 사용하여 목재, 플라스틱, 복합재, 심지어 금속을 포함한 다양한 재료를 절단, 다듬기 및 성형하는 작업이 포함됩니다. 목공, 간판 제작, 제작 등의 산업은 물론 창의적이고 예술적인 프로젝트에도 널리 사용됩니다. CNC 라우팅 머신은 사전 프로그래밍된 디자인이나 패턴을 따라 공작물의 복잡한 모양과 윤곽을 정밀하게 조각합니다.
CNC 라우팅에 사용되는 장비
- CNC 라우터 기계
CNC 라우팅의 핵심은 다음과 같은 주요 구성 요소로 구성된 CNC 라우터 기계입니다.
- 축: 스핀들은 절삭 공구(라우터 비트)를 잡고 고속으로 회전시킵니다. 라우터 비트의 선택은 재료와 원하는 마감에 따라 다릅니다.
- 작업대: 공작물은 X, Y, Z축을 따라 이동할 수 있는 작업대에 단단히 고정됩니다. 이러한 움직임을 통해 라우팅 프로세스를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
- 제어 시스템: 다른 CNC 기계와 마찬가지로 CNC 라우터는 CNC 프로그램을 해석하고 라우터의 움직임을 지시하는 컴퓨터 시스템에 의해 제어됩니다.
- 라우터 비트
라우터 비트는 CNC 라우팅을 위해 특별히 설계된 절단 도구입니다. 직선 비트, 볼 노즈 비트, V홈 비트 등 다양한 모양과 크기로 제공됩니다. 각 유형의 라우터 비트는 프로파일링, 조각 또는 조각과 같은 다양한 절단 작업에 적합합니다.
레이저 절단
레이저 절단은 고도로 집중되고 강렬한 레이저 빔을 사용하여 재료를 정밀하게 절단하거나 조각하는 프로세스입니다. 레이저 빔은 레이저 공진기에 의해 생성되어 일련의 거울이나 광섬유를 통해 전달된 다음 최종적으로 초점 렌즈를 사용하여 공작물에 초점을 맞춥니다. 레이저 빔에서 발생하는 강렬한 열은 재료를 빠르게 기화, 녹이거나 태워 없애 깨끗하고 정밀한 절단이나 조각을 남깁니다.
CNC 가공에서 레이저 절단의 중요성
- 정밀도 달성: 레이저 절단은 탁월한 정밀도를 제공하므로 재료 낭비를 최소화하면서 복잡한 절단이 가능합니다. 복잡한 패턴, 미세한 디테일, 날카로운 모서리를 높은 정확도로 자르거나 조각할 수 있습니다.
- 유연성: 레이저 절단은 금속, 플라스틱, 목재, 세라믹 등 다양한 재료에 사용할 수 있습니다. 이러한 다양성으로 인해 다양한 응용 분야에 적합합니다.
- 속도와 효율성: 레이저 절단은 빠르고 효율적인 공정으로 생산 시간과 비용을 절감합니다. 특히 대량 생산에 유용합니다.
- 비접촉 절단: 레이저 빔이 재료에 물리적으로 닿지 않기 때문에 절단 장비의 마모가 최소화되어 기계 수명이 길어지고 유지 관리가 줄어듭니다.
기술 및 장비 설명
- 레이저 소스
레이저 절단 기계는 CO2 레이저, 파이버 레이저, 네오디뮴 첨가 레이저 등 다양한 유형의 레이저 소스를 사용합니다. 이트륨 알루미늄 석류석 (Nd: YAG) 레이저. 레이저 소스의 선택은 처리되는 재료와 특정 응용 분야에 따라 달라집니다.
- 광학 및 거울
레이저 빔은 거울, 렌즈 및 초점 광학 장치 시스템을 사용하여 지향되고 초점이 맞춰집니다. 이러한 구성 요소는 레이저 빔이 집중된 상태를 유지하고 공작물과 정확하게 정렬되도록 보장합니다.
- 워크홀딩 시스템
공작물은 일반적으로 클램프, 진공 테이블 또는 고정판과 같은 작업 고정 시스템을 사용하여 레이저 절단 중에 제자리에 고정됩니다. 정밀하고 반복 가능한 절단을 위해서는 안전한 작업물 배치를 보장하는 것이 중요합니다.
- CNC 제어 시스템
레이저 절단기는 다른 CNC 가공 공정과 유사하게 CNC 시스템으로 제어됩니다. CNC 컨트롤러는 프로그래밍된 디자인이나 패턴을 해석하고 레이저 빔과 공작물의 이동을 안내합니다.
다양한 유형의 CNC 가공 적용
CNC 가공의 종류 | 어플리케이션 |
CNC 밀링 |
|
CNC 터닝 |
|
CNC D천공 |
|
CNC 연삭
|
|
CNC 라우팅
|
|
레이저 절단 |
|
맺음말
이 포괄적인 가이드에서 우리는 CNC 가공의 다양한 세계와 다양한 기술을 탐구했습니다. CNC 밀링 및 터닝부터 드릴링, 연삭, 라우팅 및 레이저 절단에 이르기까지 각 방법은 고유한 기능과 응용 분야를 제공합니다.
특정 응용 분야에 적합한 CNC 기술을 선택하는 것이 가장 중요하다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어 CNC 밀링은 복잡한 부품을 정밀하게 제작하는 데 탁월한 반면, CNC 터닝은 원통형 부품에 이상적입니다. CNC 드릴링은 정확하게 구멍을 만드는 데 필수적이며, CNC 연삭은 미세한 표면 마감을 보장하고, CNC 라우팅은 재료 성형에 다양성을 제공하며, 레이저 절단은 비교할 수 없는 정밀도와 속도를 제공합니다.
